Sanger研究所的一项最新研究发现了健康结肠组织中遗传变化，这一团队开发了对少数结肠细胞的基因组进行测序的技术，从而使他们能够以前所未有的方式研究遗传突变。从中研究人员发现了复杂的突变模式，包括癌症基因的变化，以及个体内部，个体与个体之间的巨大差异。

这一研究发现公布在10月23日的Nature杂志上，这一结果将能帮助研究人员了解健康细胞是如何变成癌细胞的，从而揭示结肠癌的最早阶段。

癌症是一种遗传性疾病，是由特定基因的遗传突变引起的，这种突变可以使细胞比其邻居更具优势。在某些基因中发生足够的突变后，细胞可能会癌变，不受控制地分裂形成肿瘤。

在过去的40年间，科学家们已经确定了这些驱动癌症的突变，并在肿瘤组织中标出了这些突变。但由于技术限制，以前不可能在健康组织中鉴定它们，而这对于理解癌症发展的第一步至关重要。

在这项新研究中，研究人员开发了确定和表征健康结肠细胞基因组序列的方法，由此发现了结肠癌发展的最早阶段。这些细胞形态正常，但是具有明显的遗传变化模式，包括重要的癌症基因。

文章第一作者Henry Lee-Six说：“我们的细胞中存在着一个以前从未发现过的基因突变的全貌。我们发现了那些如果在癌细胞中看到的话，就会被认为引发癌症的突变，实际上也存在于在显微镜下看起来完全正常的健康结肠组织中。我们已经证明这些突变细胞很多，不过绝大多数不会继续致癌。”

为了识别突变，研究小组使用激光捕获显微镜从样品中切出了单个的“crypts”，这些结构构成了结肠组织。crypts内的每个细胞都有相同的遗传突变。他们研究了42位年龄在11至78岁之间的2,035个crypts。

Sanger研究所开发了一种新的工作流程，可以对激光捕获crypts的基因组进行测序。然后，该团队实现了完全自动化，从而能对成千上万的基因组快速测序。

Sanger研究所高级研究员Peter Ellis博士说：“我们的目标是找到一种方法，对从显微镜载玻片上获得的仅数百个细胞的基因组进行测序，这是我们以前从未做过的方法，该方法现现在已用于处理40,000多个激光捕获样品，还适用于其他只有少量DNA的项目，例如对寄生血吸虫进行测序。这是一项强大的新技术。”

研究小组还分析了基因组中的突变特征的模式，他们在结肠细胞中发现了多个突变过程的特征。以前已经发现过一些，现在找到了以前从未见过的一些，需要进一步研究找出导致它们的原因。

鉴定健康细胞中癌症驱动基因的突变特征和突变，可以给出正常结肠组织中DNA变化的基线图像。将这些突变与在炎性肠病以及结肠癌等疾病中所见的突变进行比较，就可以了解细胞如何以及为何在健康和疾病中进化和改变的。

文章通讯作者Mike Stratton说：“能够在正常细胞中发现突变的能力，意味着我们现在可以描述人体不同组织中存在多少种突变，以及什么类型的突变。在本研究中，我们在正常结肠细胞的基因组中鉴定了新的突变模式——‘突变特征’，从而提供了导致这些突变原因的线索。因此可能可以帮助我们找到导致结肠癌的隐藏原因。”